Mathematische Physik

Wir untersuchen die mathematische Struktur von physikalischen Theorien. Gerade in der Hochenergiephysik, aber auch in der Quantengravitation, wo Experimente nicht immer realisierbar sind, spielt die mathematische Konsistenz eine zunehmend wichtige Rolle.

Konforme Feldtheorie und Stringtheorie bilden zwei prominente Klassen von Theorien, welche durch die Bedingung der mathematischen Selbstkonsistenz weitgehend bestimmt sind. Auf dieser Grundlage untersuchen wir die physikalischen Konsequenzen von Stringtheorie und Quantengravitation in der Teilchenphysik und der Kosmologie.

Ein wichtiger Anwendungsbereich ist hierbei die Quantenstruktur von Schwarzen Löchern. Insgesamt versuchen wir neue Erkenntnisse über die Quanten- und Symmetriestruktur von Raum und Zeit zu erhalten. Dies erfolgt durch Betrachtung von Dualitätssymmetrien und Formulierung von stringtheoretisch motivierten Quantengeometrien, wie z.B. nicht-assoziativer Geometrie.

Wir erarbeiten aber auch neue mathematische Methoden um konkrete Rechnungen in etablierten Theorien, zum Beispiel der starken Wechselwirkung, zu vereinfachen und deren Anwendungsbereich zu erweitern. Andererseits liefert dieser Zugang zur Physik wertvolle Impulse für die reine Mathematik, welche dann dort auf ihre Weise weiterentwickelt werden. Stringtopologie ist ein prominentes Beispiel dafür.

Professorinnen und Professoren

Prof. Dr. Ilka Brunner
String Theorie / Konforme und topologische Feldtheorie / Defekte und Ränder in Feldtheorien

Prof. Dr. Livia Ferro
Streuamplituden in Supersymmetrischen Theorien / Geometrische Formulierungen von Streuamplituden / Quantum-Integrabilität in Eichtheorien

Prof. Dr. Stefan Hofmann
Classical and Quantum Field Theory / Cosmology / Mathematical Physics

Prof. Dr. Dieter Lüst
String-Theorie / Supersymmetrie / Eich-Theorien und Gravitation

Prof. Dr. Peter Mayr
Topologische Stringtheorie / Nichtperturbative Phänomene / Quantengeometrie

Prof. Dr. Ivo Sachs
Quantenfeldtheorie, Supersymmetrie / Konforme Feldtheorie / Stringfeldtheorie mit Anwendungen in der Kosmologie und schwarzen Löchern

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